Не первый раз я делаю схемы усилителей с применением германиевых транзисторов. Сделано их не мало еще даже будучи школьником…. Но в последнее время значительно возрос интерес аудиофильской публики к усилительным устройствам именно на германиевых транзисторах. Человек, который заказал мне эти моноблоки, ранее уже стал владельцем глубоко переработанного мной винтажного советского усилителя Одиссей 001. Но это другая история. И вот появился заказ изготовить что то посерьёзнее в виде усилителей мощности-моноблоков и с большей выходной мощностью и лучшими характеристиками. Вообще исходно не стаяло задачи сделать особо мощный усилитель, вернее не делать на этом упор. В начале мы даже закупили пять пар транзисторов типа AD149. Но повторять в принципе то что уже было в составе интегральника Одиссей 001 (моей доработки) желания не было – хотелось лично мне чего то значительно большего. Как оказалось, ассортимент транзисторов предварительного усиления и предоконечных каскадов (особенно германиевых комплиментарных пар и одиночных даже транзисторов NPN) крайне скуден, вернее сказать ничего и нет – ну в смысле импортных под стать AD149. Вообще, промониторив то что доступно на европейских сайтах – стало понятно – что германиевых транзисторов мало, и совсем нет средней/малой мощности и с напряжением К-Э хотя бы выше 30 вольт, уж не говорю о частотных и прочих характеристиках. При 30вольтовых транзисторах сделать что то мощнее 10 ватт практически не реально. Так же на тот момент не рассматривалась стандартная схема с трансформаторным фазоинверсным каскадом (что в некоторой степени и объясняет слабый ассортимент транзисторов предвыходных каскадов/фазоинверсных, но об этом потом). Постепенно от идеи создания усилителя чисто на импортном заслуженном винтаже, ввиде активных элементов, пришлось полностью отказаться. Некоторые идеи и посылы заложенные в проект просто выглядели бы блекло на основе с низковольтными транзисторами – и как следствие 10 ваттный усилитель выглядел бы просто банально – уж проще купить готовый, чем делать с нуля и уж тем более усилители-мощности моноблоки.
Выбор элементной базы – транзисторов – качнулся в сторону советских радиодеталей.
Не секрет что отставание Советского Союза было по всем областям науки и электрноники в том числе. Как следствие, когда запад уже во всю пользовал кремниевые полупроводники и уже имел их гигантский ассортимент – советы все еще клепали долгие годы и выпускали довольно неплохой ассортимент германиевых транзисторов. И к стати, в их качестве и технических характеритиках, так же были достигнуты заметные результаты. На западе, буквально, пик звукоусиления на германии завершился где то в периоде 1968-1972 год, новые приборы не разрабатывались, практически усилители остановились на трансформаторных схемах и уже для схем по типу Линна не было необходимисти разрабатывать какие либо комплиментарные типы транзисторов ну хотя бы по типу советских ГТ404/402. Нет ну импортных транзисторов конечно было разработано много, но подходящих для новой схемы очень мало. Поэтому в основном использовали трансформаторные схемы и низкое напряжение питания – это были простые усилители, для переносных устройств в том числе.
Более мощные усилители, стационарные модели, использовали как правило трансформатор-фазоинвертор, или уже такие конструкции по без трансформаторной схеме например как Grundig SV80 – но тут транзисторы были уже частично кремниевые. Но хотелось создать усилитель таки полностью на германии, ну или по меньшей мере все каскады усиления на германии, а дополнительные и сервисные функции отдать таки кремниевым приборам. Почему так – ну об этом уже не раз говорилось – есть некоторые преимущества усилителей на германиевых приборах – довольно высокая линейность исходных активных элементов, низкое напряжение отпирания очень плавное базы. Исходно можно было получить неплохие технические характеристики усилителя, не используя глубокую ООС, а так же особо скоростные транзисторы. Что в свою очередь благотворно сказывается на звучании усилителей, хотя исходно они показывают худшие измеряемые характеристики. Собственно, это основная идея заложенная в эти усилители- моноблоки.
Вкратце характеристики:
Выходная мощность при КНИ не более 1%
8 Ом - 32Вт
4 Ом - 50Вт
2 Ом - 70Вт
Частотный диапазон с завалом на краях +- 3дБ не хуже 20Гц-20кГц,
Выходное сопротивление порядка 0.3 Ом.
Уровень фона лучше -70дБ,
Уровень шумов - лучше - 60дБ
Корпус усилителя изготовлен из листовой стали, под заказ с лазерной резкой отверстий под перфорацию. Спроектирован так чтоб радиаторы были спрятаны внутри, но при этом имели хорошее охлаждение. Сделано это в первую очередь потому что я стараюсь ставить мощные германиевые транзисторы непосредственно на радиатор без всяких прокладок – для снижения до минимума теплового сопротивления – это важно для германиевых приборов. Ну и соответственно радиаторы находятся под потенциалами и требуют изоляции от корпуса и невозможности случайных замыканий с посторонними предметами. Сами радиаторы применены стандартные от советских усилителей Радиотехника УКУ 020. Именно эти радиаторы выбраны прежде всего потому что имеют уже фабрично рассверленные отверстия под данный тип транзистора, и в принципе всегда есть в продаже и доступны ну хоть в составе усилителя Радиотехника (два таких и было просто куплено не глядя) Площадь поверхности каждого примерно 300см2 – чего с запасом хватает для работы транзисторов ГТ806 в данной схеме и очень даже с избытком для транзисторов КТ808А в схеме силового стабилизатора. В остальном корпус разделен на три части – с права радиаторы, посередине платы стабилизатора и самого УМ, и с лева – отделенный стальной перегородкой отсек с силовым трансформатором, конденсаторами питания, мостом, силовым сетевым вводом и платой автоматики. Трансформатор дополнительно закреплен через резиновые втулки амортизаторы.
Для получения заметной выходной мощности требуются относительно высоковольтные транзисторы, для получения выходной мощности в 50ватт нужны транзисторы с К-Эмакс не менее 80, а еще лучше 100вольт. Это условие задается амплитудой сигнала на выходе и как следствие напряжением питания. С выходными транзисторами проблем нет - что может быть лучше ГТ806? Удовлетворяет всем условиям. Хотя я проводил эксперименты с П217 и с ГТ813. Последние ничего хорошего. Ну и само собой понятно, что германиевой комплиментарной пары NPN к ГТ806 так же не существует в принципе. Выходной каскад архаика – квазикомплементар – и это понятно. Теперь транзисторы предвыхода – ну ничего нет кроме сладкой парочки ГТ402-04 с буквами ВГЖИ вполне надежно можно было работать с питаним 45 вольт или двухполюсным 22.5х2. Причем это предел по питанию, и если использовать традиционный выпрямитель с конденсатором – получить на выходе более 25ти ватт затруднительно – из за просадки питающих напряжений. А с «запасиком» например 2х35в подать мы не можем – ГТ402-04 уже за пределами SOA . Понятно, как выход из ситуации, что тут без высококачественного силового двух полярного стабилизатора с напряжением на выходе допустимым для транзисторов 2х22.5В не обойтись. Но это уже выяснилось потом, когда были намотаны трансформаторы, сделаны заказные корпуса, выбраны и установлены радиаторы. Исходно первая версия схемы в чем то повторяла то что было сделано в Одиссее 001 – нестабилизированное питание 2х20В и по две пары ГТ806 на выходе., при этом никаких проблем с ограничениями по К-Э и остальных транзисторов не возникало…. Но получилось бы нечто с мощностью на выходе 20 ватт… из пушки по воробьям и вообще зачем такой огород городить… Хотелось чего то более выдающегося. Так как в условиях техзадания оговаривался балансный вход, был проработан вариант полностью балансного мощника – и это позволяло к то му же низковольтное питание. В корпусе было уже установлено четыре одинаковых радиатора и пошли работы в этом направлении. Соответственно по соображениям надежности, выходные транзисторы следовало бы установить с бОльшим пределом по току я установил ГТ813 (что есть лучше?). В принципе схема работала, но… подобрать четыре пары выходников/предвыходников – еще та задача, ну и известные недостатки германиевых приборов – большие утечки и «уплывания» параметров от температуры тут стали во весь рост. Пришлось применять и интеграторы в каждом канале для баланса по постоянному току и очень сложно поддающуюся регулированию схему стабилизации тока покоя, плюс нетривиальная схема защиты и плавного пуска такого усилителя. Ну в общем и в этой схеме потерпел фиаско. Ну и получился третий (или пятый?) и окончательный вариант – сам усилитель мощности полностью с усилительными элементами на германиевых приборах, для реализации повышенной выходной мощности, а так же для улучшения надежности и стабильности характеристик – применен мощный стабилизатор питания 2х22.5В , ну и все остальные сервисные дополнительные «обслуживающие» функции доверены кремниевым приборам.
Схема собственной разработки прилагается, продолжение будет.
(24-07-2021 09:16)AVM писал(а): Выбор активных элементов, концепт схемы. Ч1.
Для получения заметной выходной мощности требуются относительно высоковольтные транзисторы, для получения выходной мощности в 50ватт нужны транзисторы с К-Эмакс не менее 80, а еще лучше 100вольт. Это условие задается амплитудой сигнала на выходе и как следствие напряжением питания.
Мост бы сделал, при +-12V можно снять 35 ватт германиевого чистогана на 4 Ома. Можно даже ГТ402-404Б применять с таким питанием.
(24-07-2021 10:36)jpatay писал(а): Схема не читабельна, неплохо бы её увеличить.
Попробовал исправить - разделил на две части. Сделайте "открыть в отдельном окне" и там нажмите "увеличить".
Я что то не так делаю , не пойму? Выкладую файл схемы с большим разрешением, но форум тут же делает из него 60-70КБ размер.
(24-07-2021 17:24)AVM писал(а): Сделайте "открыть в отдельном окне" и там нажмите "увеличить".
Пробовал так, немного увеличивается, но всё равно надписей не видно. О, сейчас, когда две схемы, уже всё ОК.
Я для германиевых усилителей применял такие стабы.
Стабилизаторы на полевиках.pdf (Размер: 1.6 Мб / Загрузок: 10)
Можно и на операционниках такие стабы собрать. Эти схемы стабов хороши тем, что при небольшом падении(0,5 В) на полевике, уже присутствует стабилизация, а значит при больших токах полевик сильно греться не будет.
(24-07-2021 18:37)jpatay писал(а): Пробовал так, немного увеличивается, но всё равно надписей не видно. О, сейчас, когда две схемы, уже всё ОК.
Я для германиевых усилителей применял такие стабы.
Можно и на операционниках такие стабы собрать. Эти схемы стабов хороши тем, что при небольшом падении(0,5 В) на полевике, уже присутствует стабилизация, а значит при больших токах полевик сильно греться не будет.
Ну молодец, но мне это не нужно. И к стати тривиальные схемы ничего особенного хоть на полевике хоть на биполяре. К то му же на полевике хуже, так как чтоб его отпереть нужно положить вольта 4ре и ни о каком падении 0.5В при наличии стабилизации и речи быть не может И к то му же у меня стабилизаторы отключаемые.
Ну-ну!!! Надо просто прочитать. Вот выдержка автора:
"Альтернативой при решении этой задачи может быть использование в стабилизаторе напряжения питания мощных полевых транзисторов. Эти транзисторы, кстати, недороги и имеют малое сопротивление открытого канала (сотые доли ома) и максимальный ток до 70... 100 А, что позволяет конструировать стабилизаторы с очень малым падением напряжения (не более 0,25 В) при токе до 20 А." https://www.radioradar.net/radiofan/powe...ltage.html
(24-07-2021 19:40)jpatay писал(а): Ну-ну!!! Надо просто прочитать. Вот выдержка автора:
"Альтернативой при решении этой задачи может быть использование в стабилизаторе напряжения питания мощных полевых транзисторов. Эти транзисторы, кстати, недороги и имеют малое сопротивление открытого канала (сотые доли ома) и максимальный ток до 70... 100 А, что позволяет конструировать стабилизаторы с очень малым падением напряжения (не более 0,25 В) при токе до 20 А." https://www.radioradar.net/radiofan/powe...ltage.html
Да насрать мне на вашего безграмотного автора. Все очень просто: например на входе стаба 20 вольт, на выходе 10 вольт, ток 3 Ампера. Значит на стабе падает 10 вольт при токе 3 А - потери 30 ватт и вообще не важно что там стоит в стабе транзистор, лампа или столб из угольных шайб. Понимаете нет?
Rds(On) транзистора и Low drop тут не причем, если Вы в курсе о чем я.
О кошмар... деградированный форум куда я попал и зачем....
СВЧ германий на входе , молодец.
Этот транзистор действительно звучит там хорошо.
Но мне понравился по структуре вокала П411.
Мало кто в здравом уме его пробовал , а зря )
ГТ338 очень хорошо.
(25-07-2021 00:44)AlTair_SPb писал(а): Этот хорош для соула, для динамики не подходит.
В паузах вообще шикарное звучание.
Еще один троль - веселун. Как смешно " в паузах шикарное звучание". Оригинально и свежо, одесский юмор сразу чувствуется.
К стати ГТ311 ГТ313 - прекрасно работающие в аудио транзисторы, никакого значения при этом что они предназначены для СВЧ совершенно не имеют.
Транзисторы малошумящие, некоторые из них имеют довольно высокую Бэтту,
прекрасно работают в предварительных каскадах особенно в фонокорректорах.
К тому же имеют миниатюрный полностью экранированный корпус с отдельным выводом заземления. В работе транзисторы показывают себя стабильно и нет никакого намека на ВЧ/СВЧ возбуд не глядя на свое ВЧ/СВЧ происхождение. Недостаток - они относительно низковольтные. Но я применил такой транзистор на входе своего усилителя, природная "низковольтность" ГТ311 там решена вполне традиционным способом. И к стати каскодная нагрузка его МП21 так же прекрасно вписалась в эту схему - База (традиционно выведенная в МПшках на корпус) тут сидит потенциально на корпусе - прекрасно выполняя вместе с корпусом роль экрана.
Для германиевого усилителя так и просятся германиевые диоды Д303-Д305. Ток покоя желательно увеличить хотя бы до 200 мА. На транзюках 1Т813 я устанавливаю ТП 300 мА, но это в цирклотроне.
/
Усилители мощности-моноблоки на германиевых транзисторах.
..но покраска, мягко говоря, не очень. 
